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写出一名生物科学家的有趣故事以及他的科研成果?
达尔文在一位隐居乡间的朋友家做客。友人的两个孩子想趁机逗弄一下这位声名显赫(hè)的科学家。他们捕捉了一只蝴蝶、一只蚱蜢、一只甲虫、一条蜈蚣,取下蜈蚣的躯体,撕下蝴蝶的翅膀,拔下蚱蜢的大腿,摘下甲虫的脑袋,小心翼翼地拼凑起来,粘合成一只奇形怪状、肢体异样的虫子。然后,他们把它放在匣子里,拿去给达尔文看。
“我们在地里捉到了这个昆虫。”他们说,“达尔文先生,您能否告诉我们:它属于哪一种类型?”
达尔文看了下,随后又向孩子们瞟了一眼,微笑地说:“孩子们,你们留意了没有:在捕捉的时候,它会不会叫?”
“会叫的。”他们回答,彼此用臂膀打着暗语。
加拿大发现3.8亿年前长了手指的鱼?它们的手能干嘛?
地球上现在拥有着形态各异、结构不一的万千生物,共同构成了生机勃勃的自然世界,而关于地球生命的起源以及演化,一直以来都是人们非常关注的话题,也是科学家们为之不懈努力的重点领域。关于物种的起源和进化,在19世纪后期,形成了以达尔文进化论为代表的论断,对神创论发起了有力挑战,确立了物竞天择、自然选择和适者生存的生物进化基本原则,指出地球上的生物是在漫长的历史长河中,经过的是从简单到复杂、从海洋到陆地、从低级到高级的一个总体变化过程。
但是,进化论从提出之日起,一直以来都遭受到反对者的质疑,其中有一个最主要的争论点,就是对不同物种中间进化过渡状态的证据不足,缺乏必要的化石资料作为支撑。之所以造成这种现象,我想主要原因并不是因为达尔文关于进化论的体系有问题,而是我们进行科学探索的深度和广度还不够,以现有技术还难以对地层中埋藏的众多古生物,全部进行有效和快速的探测和检测。
随着科学技术的发展,现在越来越多的古生物化石被发现,其中有一些化石正好可以作为补充生物进化中间过渡状态的有力证据,这不,近日,加拿大科学家发现了一种生长在3.8亿年前的鱼类化石,拥有着四足结构,并且足部骨骼结构和人类相近,让科学界为之振奋。
通过化石的基本信息可以看出,这种鱼身长在1.5米以上,嘴中长有硕大而尖锐的牙齿,可见这种鱼类在当时应该是该区域比较顶级的捕食者。这种鱼的特别之处,源自完整胸鳍骨骼化石中拥有“手臂”的骨骼结构,类似于我们人类的肱骨,而且前臂、腕部、手指等部分的分级结构也比较清晰,特别是手指部位的几根手指呈分散状,也非常像人类的手掌。据科学家推测,这些足部和手指的结构,有利于这种鱼在海水划动、支撑自己的身体从水中登上海岩或者礁石,甚至能够在陆地上维持身体作一定幅度的移动。
这种鱼生活的年代在3.8亿年前的泥盆纪晚期,在那个时代,陆地上的生物只有植物以及像千足虫这样的无脊椎动物,而海洋中的这种鱼很明显要比陆地上的动物进化得更为先进,不但成为脊椎动物,而且还具备了四足和手指这样的骨骼结构,从而科学家判断,这种鱼是介于鱼类和陆地脊椎动物的中间状态,极有可能是地球上两栖动物和爬行动物的祖先。这种鱼化石的发现,将填补之前海洋动物向陆地动物演化之间的证据空白,对于深入研究和论证生物演化规律具有重要的意义。
(图片来自网络侵删)
此手指并非像人类这样分离灵活的手指,只是上下肢指端骨头分化为数块,而在外部看来仍然是一个类似鱼鳍的结构,只不过因为具备骨头更加强韧,可以协助在地上爬行。
地球生命经历过漫长的海洋生活,起初大气中不具备足够的氧气,因为氧是一种相当活跃的物质,容易和地壳中的物质化合,在藻类植物大范围出现之后,地球大气中的氧气才迅速升高,在数亿年前大气中的氧含量才足以维持动物的陆地生存,尤其是氧气在闪电等因素作用下产生了臭氧,臭氧可以过滤阳光中的紫外线,使得动物得以在陆地上生存,而动物登上陆地的时期大约就是4亿多年前。
目前古生物学家普遍认为肉鳍类鱼类是现代陆地所有脊椎动物的祖先,所谓的肉鳍是指鳍像人类的上下肢一样,肌肉发达,其中也有骨头的存在,这样强劲的鳍支持它们在陆地上爬行,它们可以到岸上觅食或者交配,分化的结果是数种古老的两栖动物,骨鳞鱼类、三列鳍鱼类,最后就是一些古蝾螈,然后逐渐地演化为两栖动物,两栖动物再不断地分化,形成了爬行动物、哺乳动物等脊椎动物,彻底地适应了陆地生活。
而现代的哺乳动物、两栖动物、爬行动物的肢端都有一个共同的特点,就是骨头分化为数块,上肢上臂有尺骨桡骨、下肢的下半段分化为胫骨腓骨,即便是蛤蟆的骨骼也是这样类似的构造,指向的是陆地脊椎动物共同的祖先,它们也有类似这样的骨头构造,此次澳大利亚科学家再加拿***现的这种3.8亿年前长有“手指”的鱼其实就是刚爬上岸不久的古蝾螈类物种,科学家将其命名为希望螈类,通过研究发现是属于化石,在1.57米长希望螈类化石上的胸鳍骨骼,展现出了肱骨、桡骨和尺骨、成排的腕骨和指骨的存在所谓的手指其实就是几块分化的骨头,仅仅看骨头构造有点像人类的掌骨,但是它们的上下肢表面都覆盖着肌肉皮肤,顶多成为像鸭子脚蹼一样的构造,各部分构造远没有人类手指这样灵活,化石周围的印迹也没有显示指头这样分离的构造。
这种物种的上下肢的主要作用恐怕只是协助它们在陆地上较为短暂地活动,不具备人类的奔跑和抓握能力。在后来的演化中,陆地脊椎动物的上下肢演化出几个分支,有猴子那样拇指和其余掌骨稍微分离具备不同功能的动物,也有人类这样完全的手足分工的物种,利用系统发生学科学家较为清晰地描绘出了灵长类动物的演化历程。
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